JP2013044931A - Projector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プロジェクターに関するものである。 The present invention relates to a projector.
照明装置の調整のために遮光板部を用いたプロジェクターとして、例えば回動によって開閉可能な一対の板状の遮光板部を、照明装置内の一対のレンズアレイ間に照明光軸を挟んで対象に配置して、照明光の遮光量の調整を行うものが知られている。また、このような遮光板部としてブロック状の遮光体を用い、当該遮光体に切り欠いたような窪みを設けて遮光量の変化を調整するものも知られている。ところが、このような切欠きを有するブロック状の遮光体を遮光板部として用いる場合、遮光量の変化を所望のものとするために当該遮光体の端部に複雑な曲面を形成する必要がある。なお、この場合、当該遮光体のための空間も必要となるが、一対のレンズアレイ周辺には空間的制限があり、ブロック状の遮光体を設置するのは困難な場合がある。 As a projector using a light shielding plate for adjusting an illumination device, for example, a pair of plate-shaped light shielding plates that can be opened and closed by rotation, with an illumination optical axis sandwiched between a pair of lens arrays in the illumination device There are known devices that adjust the amount of illumination light blocked. In addition, a block-shaped light shielding body is used as such a light shielding plate portion, and a notch is provided in the light shielding body to adjust a change in the light shielding amount. However, when a block-shaped light shielding body having such a notch is used as the light shielding plate portion, it is necessary to form a complicated curved surface at the end of the light shielding body in order to change the light shielding amount as desired. . In this case, a space for the light shield is also required, but there are spatial limitations around the pair of lens arrays, and it may be difficult to install a block-shaped light shield.
そこで、遮光部が第1遮光板部と第2遮光板部とを有してなり、第1遮光板部が切欠き部を有することにより、遮光量の変化を比較的なだらかなものにすることができ、かつ、第2遮光板部が切欠き部に対応する光の遮光領域を変化させ、第1遮光板部の全閉時における切欠き部に対応する光束の全部または一部を遮光する構成が提案されている(特許文献1)。 Therefore, the light shielding part has a first light shielding plate part and a second light shielding plate part, and the first light shielding plate part has a notch, thereby making the change in the light shielding amount comparatively gentle. And the second light-shielding plate portion changes the light-shielding region corresponding to the cutout portion to shield all or part of the light flux corresponding to the cutout portion when the first light-shielding plate portion is fully closed. A configuration has been proposed (Patent Document 1).
しかしながら、第1遮光板部と第2遮光板部とを別々に形成してから、かしめ、溶接などで一体化しているため、部品点数および組立工数の増加、長期的な信頼性が確保できにくいといった課題がある。 However, since the first light-shielding plate portion and the second light-shielding plate portion are separately formed and then integrated by caulking, welding, etc., it is difficult to increase the number of parts and assembly man-hours and to ensure long-term reliability. There is a problem.
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、色むらを抑えてコントラスト比が高いプロジェクターを安価で簡単な構成で提供することを目的の一つとしている。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a projector with a low contrast and a high contrast ratio while suppressing color unevenness with an inexpensive and simple configuration.
本発明のプロジェクターは、光源と、前記光源からの光束を部分的に遮光可能な遮光機構を有する照明光学系と、前記照明光学系からの照明光によって照明される光変調装置と、を備え、前記遮光部は、所定の回転軸のまわりに回動することで遮光領域の大きさを変化させる一対の遮光板部を有し、前記遮光板部は、前記最大遮光位置とされた際に、前記光軸に略直交する方向に延在する第1遮光部と、前記第1遮光部に対して前記照明光の射出側に、先端側が前記第1遮光部から離れるように前記第1遮光部に対して傾斜する第2遮光部とを有し、前記第1遮光部および前記第2遮光部は1つの基材を折り返すことにより構成されていることを特徴とする。 The projector of the present invention includes a light source, an illumination optical system having a light shielding mechanism capable of partially shielding a light beam from the light source, and a light modulation device illuminated by illumination light from the illumination optical system, The light-shielding part has a pair of light-shielding plate parts that change the size of the light-shielding region by rotating around a predetermined rotation axis, and when the light-shielding plate part is at the maximum light-shielding position, A first light-shielding portion extending in a direction substantially orthogonal to the optical axis; and the first light-shielding portion such that a distal end side is separated from the first light-shielding portion on the illumination light exit side with respect to the first light-shielding portion. The second light-shielding part is inclined with respect to the first light-shielding part, and the first light-shielding part and the second light-shielding part are formed by folding one base material.
このような構成によれば、第1遮光部および第2遮光部を1つの基材を折り返すことで構成することにより、部品点数を削減できるとともに、溶接等の作業が不要になるため製造が容易になる。また、溶接による変色等も防止できる。さらに、使用時にこれら第1遮光部および第2遮光部が完全に分離してしまうようなことがないため、長期的な信頼性も確保される。 According to such a configuration, the first light-shielding portion and the second light-shielding portion are configured by folding back one base material, so that the number of parts can be reduced, and work such as welding is not necessary, so that manufacture is easy. become. Also, discoloration due to welding can be prevented. Furthermore, since the first light-shielding part and the second light-shielding part are not completely separated during use, long-term reliability is also ensured.
また、折り返された前記基材の両端部が互いにかしめ固定されている構成としてもよい。
このような構成によれば、かしめ孔によって両端部の位置決めを行うことができるため、位置決め用の孔が不要になり小型化される。また、製造が容易である。
Moreover, it is good also as a structure by which the both ends of the said base material by which it turned back are crimped and fixed mutually.
According to such a structure, since both ends can be positioned by the caulking holes, positioning holes are not required and the size is reduced. Moreover, manufacture is easy.
また、少なくとも前記基材の折り返された一方の端部が、前記基材よりも熱伝導率の小さい連結部材に対してかしめ固定されている構成としてもよい。
このような構成によれば、光源からの照射を受けた遮光板部の温度が連結部材を介して駆動部に伝達されにくくなる。
Moreover, it is good also as a structure which crimps and fixes with respect to the connection member whose heat conductivity is smaller than the said base material at least one edge part of the said base material.
According to such a configuration, the temperature of the light shielding plate part that has been irradiated from the light source is less likely to be transmitted to the drive unit via the connecting member.
また、前記基材が前記光軸および前記遮光板部の開閉方向に交差する方向から折り返されている構成としてもよい。
このような構成によれば、基材の折り返し部が遮光板部の開閉方向と異なるので良好な遮光特性を有する遮光板部が得られる。
Moreover, it is good also as a structure by which the said base material is return | folded from the direction which cross | intersects the opening-and-closing direction of the said optical axis and the said light-shielding board part.
According to such a structure, since the folding | turning part of a base material differs from the opening-and-closing direction of a light-shielding plate part, the light-shielding plate part which has a favorable light-shielding characteristic is obtained.
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each drawing used for the following description, the scale of each member is appropriately changed to make each member a recognizable size.
[プロジェクター]
以下、本実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照して説明する。
本実施形態のプロジェクターは、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して画像光を形成し、その画像光を拡大投写する。
図1は、本実施形態のプロジェクターの構成を示す斜視図であり、ケーブルカバーを取り外した図である。図2は、プロジェクターの概略構成を模式的に示す図である。
[projector]
Hereinafter, the projector according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
The projector according to the present embodiment modulates a light beam emitted from a light source according to image information to form image light, and enlarges and projects the image light.
FIG. 1 is a perspective view illustrating the configuration of the projector according to the present embodiment, and is a view in which a cable cover is removed. FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a schematic configuration of the projector.
図1に示すように、プロジェクター1は、本体(プロジェクター本体)1Aが外装筐体2で囲まれた構成になっている。外装筐体2は、合成樹脂製であり、筐体上部を構成するアッパーケース(第1ケース)21、筐体下部を構成するロアーケース(第2ケース)22等を備えており、これらは、ネジ等により固定されている。
As shown in FIG. 1, the
また、外装筐体2内には、図2に示すように、制御部10、光学ユニット3、電源ユニット4、冷却ファン51、および排気ファン52等が配置されている。光学ユニット3は、平面視略L字状に構成され、光源311を有する光源装置31、電気光学装置35、および投写光学装置(投写光学系)36を備えている。光学ユニット3は、制御部10による制御の下、光源311から射出された光束を光学的に処理して画像情報に応じた画像光を電気光学装置35にて形成し、この画像光を投写光学装置36によってスクリーン等に画像を表示させる。
Further, as shown in FIG. 2, a
光源装置31は、外装筐体2の端部に配置され、投写光学装置36は、外装筐体2の略中央部に配置される。なお、以下においては、説明の便宜上、光源装置31から光束が射出される方向を+X方向、電気光学装置35から画像光が射出される方向を+Y方向とし、外装筐体2の各ケース21,22の組み合わせ方向をZ方向とする。
The
制御部10は、CPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等が実装された回路基板として構成される。制御部10は、コンピューターとして機能するものであり、プロジェクター1の動作の制御、例えば、画像の投写に関わる制御等を行う。なお、図2中に示す制御部10の位置は模式的に示すものであって実際の位置とは異なっている。詳しくは後述するが、実際に制御部10は光学ユニット3を覆うようにして配置される。
The
そして、図1に戻り、上記各部品を収容している外装筐体2のアッパーケース21の上面には凹部210が形成され、この凹部210を構成する一方の傾斜面側には、さらに平面視矩形状の凹部211が形成されている。そして、この凹部211の底面には投写窓201が設けられており、投写光学装置36から射出された画像光は、この投写窓201から外装筐体2の後方(図2のランプカバー24側)に向かって射出される。ここで、投写窓201上に投写光を遮る物がユーザーによって置かれた場合には、上記した異物検出センサー(不図示)によって検出できるようになっている。制御部10は、異物検出センサー(不図示)から異物検出信号が入力されるとユーザーへ警告する。
Then, referring back to FIG. 1, a
アッパーケース21の前方には、プロジェクター1の各種設定を行うための複数の操作キーによって構成される操作部23が設けられている。また、アッパーケース21の後方には、光源装置31の交換用の開口部212が形成されており、この開口部212は、ランプカバー24がアッパーケース21に装着されることによって閉塞される。
An
外装筐体2の左側方(側面2B)には、外気を取り込むための吸気口220が設けられている。吸気口220は、複数の矩形状のスリット孔で形成されており、この吸気口220の内側には、図示しない、防塵フィルターが配置されている。そして、光学ユニット3は、この吸気口220から取り込まれて防塵フィルターを通過した空気によって冷却される。
An
また、外装筐体2の右側方(側面2C)には、内部の暖気を排出するための排気口222が設けられている。排気口222は、複数のスリット孔で形成されており、光源311(図2)の点灯等によって温まった外装筐体2内の空気は、この排気口222から外部に排出される。ロアーケース22には、排気口222の前方に矩形状の凹部211が形成されており、この凹部211によって形成される空間内に、プロジェクター1に接続される複数のケーブル等が収容されている。
In addition, an
[光学ユニット]
次に、光学ユニットの各構成要素について図2および図3を用いて詳しく説明する。
図3は、プロジェクターの内部構成を示す図である。
図2および図3に示すように、光学ユニット3は、平面視L字状を呈し、光源装置31、照明光学装置(照明光学系)32、色分離光学装置33、リレー光学装置34、電気光学装置35、投写光学装置36、およびこれら各光学部品31〜36を所定位置に配置する光学部品用筐体37を備える。
[Optical unit]
Next, each component of the optical unit will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 3 is a diagram illustrating an internal configuration of the projector.
As shown in FIGS. 2 and 3, the optical unit 3 has an L shape in plan view, and includes a
光源装置31は、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等からなる放電型の光源311およびリフレクター312等を備える。そして、光源装置31は、光源311から射出された光束をリフレクター312によって射出方向を揃え、照明光学装置32に向けて射出する。
The
照明光学装置32は、第1レンズアレイ321、第2レンズアレイ322、偏光変換素子323、重畳レンズ324および調光機構(遮光機構)325を備える。
第1レンズアレイ321は、光源311から射出された光束の光軸L方向から見て略矩形の輪郭を有する小レンズがマトリックス状に配列された構成を有しており、光源装置31から射出された光束を複数の部分光束に分割する。第2レンズアレイ322は、第1レンズアレイ321と略同様の構成を有しており、重畳レンズ324とともに、部分光束を後述する液晶ライトバルブ(光変調素子)352の表面に略重畳させる。偏光変換素子323は、第2レンズアレイ322から射出されたランダム偏光光を液晶ライトバルブ352で利用可能な略1種類の偏光光に揃える機能を有する。
The illumination
The
調光機構325は、光源311から射出された光束の一部を遮光する遮光シャッター(遮光部)326,327(図4)を備え、光束の通過光量を調整する機能を有している。詳しい構成については後述するが、この調光機構325は、上記制御部10による制御のもと、光源311から射出され、第1レンズアレイ321を透過した光束の一部を遮光シャッター326,327(図4)にて遮光して第2レンズアレイ322に入射する光量、ひいては、電気光学装置35に入射する光量を調整し、投写画像のコントラスト向上に寄与するものである。
The
色分離光学装置33は、2枚のダイクロイックミラー331,332、および反射ミラー333を備え、照明光学装置32から射出された光束を赤色光(以下「R光」という)、緑色光(以下「G光」という)、青色光(以下「B光」という)の3色の色光に分離する機能を有する。
The color separation
リレー光学装置34は、入射側レンズ341、リレーレンズ343、および反射ミラー342,344を備え、第2のダイクロイックミラー332を透過したR光をR光用の液晶ライトバルブ352Rまで導く機能を有する。なお、光学ユニット3は、リレー光学装置34がR光を導く構成としているが、これに限らず、例えば、B光を導く構成としてもよい。
The relay
電気光学装置35は、入射側偏光板351、光変調装置としての液晶ライトバルブ352、射出側偏光板353、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム354を備え、色分離光学装置33から射出された各色光を画像情報に応じて変調する。
The electro-
投写光学装置36は、複数のレンズを組み合わせた組レンズと、非球面形状の反射ミラー38を有して構成されている。投写光学装置36は、電気光学装置35にて変調された光束を組レンズから反射ミラー38に射出し、反射ミラー38によって光束を広角化するように反射して投写する。このような構造とすることにより、投写距離の短い、いわゆる短焦点プロジェクターとして構成することができる。なお、組レンズから反射ミラー38に射出する光束の方向を投写光学装置36内の投写方向という。
The projection
電源ユニット4は、外部電源から供給された交流電力を整流、平滑化し、光源311および制御部等に出力する。電源ユニット4は、光源装置31の下方に配設されている。具体的には、ロアーケース22の底部に装着される電源ケース20(図3)内に収容されている。
The power supply unit 4 rectifies and smoothes the AC power supplied from the external power supply, and outputs it to the
冷却ファン51は、回転軸方向から吸入した空気を回転接線方向に吐出するシロッコファンで構成され、吸気口220の内側であって、リレー光学装置34の近傍に配置されている。この冷却ファン51は、外気を吸入する吸入口511が吸気口220側を向き、空気を吐出する吐出口512がリレー光学装置34側に向くように配置される。そして、冷却ファン51は、吸入口511が取り込んだ外気を発熱するリレー光学装置34に向けて吐出することによって、リレー光学装置34を冷却する。なお、以下では、冷却ファン51が空気を吐出する方向を「吐出方向」という。
The cooling
排気ファン52は、軸流ファンで構成され、排気口222の内側であって光源装置31との間に配置される。この排気ファン52は、光源装置31等を冷却して温められた空気を、排気口222を介して外装筐体2の外部に排出する。
The
制御部10は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)及びROM(Read Only Memory)等が実装されたメイン回路基板53およびドライバー基板54を備えて構成され、使用者の操作に応じて、或いは、自律的に、プロジェクター1を制御する。
The
例えば、制御部10は、前述の光源装置31の点灯を制御するほか、操作部23を介して入力される画像信号に応じた駆動信号を生成し電気光学装置35に出力する。この駆動信号生成の際に、制御部10は、使用者により設定されたパラメーターに応じた画質調整等の処理を実行する。このような制御部10は、例えば、記憶部、情報取得部、画像生成部、駆動制御部及び情報保存部等を備える。
For example, the
[調光機構]
次に、調光機構の構成について詳述する。
図4は、調光機構を中心に示す部分拡大断面図であり、図5は、調光機構の構成を示す分解図であり、図6は、遮光板部とレンズアレイとの位置関係を示す図である。
図4に示すように、調光機構325は、第1レンズアレイ321と第2レンズアレイ322との間に配設される一対の遮光シャッター(遮光板部)326,327を有して構成されている。このような調光機構325は、図5に示すように照明光学装置32の側方から光学部品用筐体37の側方側から各遮光シャッター326,327を差し込むように挿入されて、板部材360が光学部品用筐体37に対してねじ止めされることで組み付けられている。調光機構325は、組み込まれた状態において、図6に示すように各遮光シャッター326,327が第1レンズアレイ321と第2レンズアレイ322との間においてこれらの面方向に沿って並ぶように上下に配置される。
[Dimming mechanism]
Next, the configuration of the light control mechanism will be described in detail.
4 is a partially enlarged cross-sectional view centering on the light control mechanism, FIG. 5 is an exploded view showing the configuration of the light control mechanism, and FIG. 6 shows the positional relationship between the light shielding plate and the lens array. FIG.
As shown in FIG. 4, the
図7(a),(b)は、調光機構の全体の構成を具体的に示す図である。また、図8は一対の遮光シャッターの構成を具体的に示す図であって、(a)は第1レンズアレイ側から見た斜視図、(b)は第2レンズアレイ側から見た斜視図である。図9(a)は、一対の遮光シャッターの構成を示す平面図、図9(b)は(a)の側面図である。 FIGS. 7A and 7B are diagrams specifically showing the overall configuration of the light control mechanism. FIG. 8 is a diagram specifically showing the configuration of a pair of light shielding shutters, where (a) is a perspective view seen from the first lens array side, and (b) is a perspective view seen from the second lens array side. It is. FIG. 9A is a plan view showing the configuration of a pair of light shielding shutters, and FIG. 9B is a side view of FIG.
図7(a),(b)に示すように、調光機構325は、光源装置31からの光束を部分的に遮光可能な一対の遮光シャッター326,327と、一対の遮光シャッター326,327を動作させる駆動部329とを備える。
駆動部329は、複数のギア部361,362,363,364と、ギア部364を回転させるためのステッピングモーター365と、これらを保持する板部材360とを備えている。ギア部364は、ステッピングモーター365の回転軸に取り付けられた駆動歯車であって、時計周り方向あるいは反時計周り方向に回転する。ギア部361〜363は従動歯車であって、ギア部364の回転に伴って連動する。
As shown in FIGS. 7A and 7B, the
The
遮光シャッター326は、第1ギア部361を介して板部材360に取り付けられており、遮光シャッター327は、第2ギア部362を介して板部材360に取り付けられている。第1ギア部361と第2ギア部362は互いに噛合しており、第2ギア部362側に第3ギア部363が噛合している。第3ギア部363は、ステッピングモーター365に連結された第4ギア部364に噛合している。そして、この第4ギア部364を介してステッピングモーター365の駆動力が第3ギア部363に伝達されて第2ギア部362および第1ギア部361が回転し、遮光シャッター326,327が移動する構成となっている。これら遮光シャッター326,327は、光軸Lに交差する各ギア部361,362の回転軸周りに互いに連動して移動することになる。
The
また、調光機構325は、第1ギア部361と第2ギア部362との噛み合い位置を検出するための噛み合い位置検出センサー366を有している。この噛み合い位置検出センサー366は光学素子からなり、例えば、第2ギア部362の歯数を検出できる箇所に設置されている。この噛み合い位置検出センサー366において第2ギア部362の歯数を検知することにより、当該第2ギア部362の回転量を検出するようになっている。上述したように、遮光シャッター327は第2ギア部362の回転に伴って移動し、遮光シャッター326は第1ギア部361の回転に伴って移動する。すなわち、第1ギア部361は第2ギア部362の回転量に応じて回転するため、噛み合い位置検出センサー366によって第2ギア部362の回転量を検出することにより、遮光シャッター326および遮光シャッター327の移動位置を制御することができる。
The
図8(a),(b)および図9では、最大遮光位置における遮光シャッター326,327の構成および配置状態の様子を示している。これらの図に示すように、遮光シャッター326,327は、最大遮光位置において光軸L上で互いの先端部326a,237aが光軸方向に重なるような配置となっている。
FIGS. 8A, 8B, and 9 show the configuration and arrangement state of the
遮光シャッター326,327は、それぞれ1枚の基材100からなり、この基材100の長手方向で折り返すことによって所望の形状に形作られている。遮光シャッター326は、基材100Aの一部が折り返されたことで互いに対向する遮光板部6と遮光板部7とを有しており、最大遮光位置において光軸L(図9(b))に略直交する方向に延在する遮光板部6Aの遮光部(第1遮光部)61aに対して、遮光板部7Aの遮光部(第2遮光部)71aが傾斜した構成となっている。具体的に、遮光部71aは、遮光部61aに対して照明光の射出側に、先端側が遮光部61aから離れるように遮光部61aに対して傾斜して構成される。
Each of the
基材100はアルミニウム板からなり、その折り返し方向は光軸Lおよび遮光板部6,7の開閉方向に交差する方向(回転軸Oの軸方向)に一致する。そのため、遮光板部6,7の長さ方向一方の端部側に折り返し部110が形成される。折り返された基材100の両端部101a,101bは、各々に予め形成されたかしめ孔102を利用して位置合わせされた後、かしめピン(不図示)を用いてかしめられる。これにより、折り返し部110の反力によって端部101a,101b同士が離れてしまうことなく確実に固定される。
The
また、端部101bに形成されたもう一つのかしめ孔103には、連結部材301(302)を接合させるためのかしめピン(不図示)が挿入される。遮光シャッター326は連結部材301を介して第1ギア部361に連結され、遮光シャッター327は連結部材302を介して第2ギア部362に連結される。各連結部材301,302と各ギア部361,362とは固定ピン120などを用いて固定される。
A caulking pin (not shown) for joining the connecting member 301 (302) is inserted into another
連結部材301,302には基材100よりも熱伝導率の低い材料が用いられ、本実施形態ではSUSからなっている。これにより、光源装置31から光の照射を受けて加熱された遮光シャッター326,327の熱が、駆動部329のギア部361、362に伝導するのを抑制できる。
The connecting
同様に、遮光シャッター327についても1枚の基材100の長手方向で折り返されることにより構成されている。遮光シャッター327は、基材100Aの一部が折り返されたことで互いに対向する遮光板部6と遮光板部7とを有しており、最大遮光位置において光軸L(図9(b))に略直交する方向に延在する遮光板部6Aの遮光部(第1遮光部)61aに対して、遮光板部7Aの遮光部(第2遮光部)71aが傾斜した構成となっている。
Similarly, the
ここで、光軸Lに直交する方向において遮光部61a,61bの重なり具合は互いに等しく、光軸Lから各遮光部61a,61bの先端までの距離もそれぞれ等しい。
また、光軸Lを挟んで互いに所定の距離をおいて対向配置される。遮光部71a,71bの先端から光軸Lまでの距離はそれぞれ等しい。さらに、遮光部71a,71bと第2レンズアレイ322との距離もそれぞれ等しい構成とされている。これにより、遮光シャッター326,327の回転時に遮光部71a,71bにおける遮光位置が光軸Lを介して互いに同じ対照的な位置となり、所望の照度分布となる。
Here, in the direction orthogonal to the optical axis L, the overlapping state of the
Further, they are arranged to face each other with a predetermined distance across the optical axis L. The distances from the tips of the
また、本実施形態の遮光シャッター326および遮光シャッター327は光軸方向に沿って離れる方向に互いにシフトしており、遮光シャッター326の方が遮光シャッター327よりも第2レンズアレイ322から離れた位置に配置されていることから、各遮光部71a,71bの先端と第2レンズアレイ322との距離を等しくするために、光軸方向前方(第1レンズアレイ321)側に位置する遮光シャッター327の遮光部71bは、遮光シャッター326の遮光部71bよりも長さを有している。
Further, the
また、遮光板部6A,6Bには、各々の幅方向両端側に第1切欠部320がそれぞれ形成されている。これら第1切欠部320は、最大遮光位置において光源装置31からの照射光を完全遮光してしまうのを防止するためのものであり、各第1切欠部320を通じて照射光の一部が漏れ光として出射する。
さらに、遮光板部7A,7Bの先端部327a,327bには、その幅方向中央部分に円弧状の第2切欠部330が形成されている。これら第2切欠部330は、光源装置31から射出された照明光の光束中央側の遮光量を制御するためのものである。
Further, the light shielding
Further, arc-shaped
つまり、遮光シャッター326は、全開状態から全閉状態に至るまでの間、遮光板部7Aに形成された第2切欠部330により光束中心側の遮光量の調整を行うよう機能する。また、全閉状態にあるときには、遮光板部6Aの遮光部61aにより光束中央の遮光量を最大にしつつ、第1切欠部320により光束周辺の遮光量の調整を行うよう機能する。
That is, the
同様に、遮光シャッター327は、全開状態から全閉状態に至るまでの間、遮光板部7Bに形成された第2切欠部330により光束中心側の遮光量の調整を行うよう機能する。また、全閉状態にあるときには、遮光板部6Bの遮光部61bにより光束中央の遮光量を最大にしつつ、第1切欠部320により光束周辺の遮光量の調整を行うよう機能する。
Similarly, the
図10は、調光機構の動作を説明するための斜視図であり、図11は、調光機構の動作を示すための断面図である。図12は、最大開放状態(全開状態)を示す図であり、図13は、最大遮光状態(全閉状態)を示す図である。
図10に示すように、調光機構325のステッピングモーター365の回転は、モーターの回転軸に接続された第4ギア部364を介して第3ギア部363に伝達される。第3ギア部363の回転に伴って第2ギア部362および第1ギア部361が回転する。このとき、第1ギア部361および第2ギア部362は同期して互いに反対方向へ回転する。これにより調光機構325は、遮光シャッター326および遮光シャッター327を同期して観音開き状に開閉移動させることができる。この際、遮光シャッター326,327は、ステッピングモーター365の正転又は逆転に伴ってその状態を全開状態および全閉状態へと変化させる。例えば、図11に示すように、遮光シャッター326,327は各ギア部361,362の中心軸AX1,AX2を中心とする回動動作により、最大遮光状態および全開状態になったりする。
FIG. 10 is a perspective view for explaining the operation of the light control mechanism, and FIG. 11 is a cross-sectional view for illustrating the operation of the light control mechanism. FIG. 12 is a diagram illustrating a maximum open state (fully opened state), and FIG. 13 is a diagram illustrating a maximum light shielding state (fully closed state).
As shown in FIG. 10, the rotation of the stepping
具体的に、図中の実線で示す最大遮光状態では、遮光シャッター326,327が第2レンズアレイ322に略平行となって先端部326a,327aが光軸L上に並ぶ。図中の破線で示す全開状態では、遮光シャッター326,327が第2レンズアレイ322に略平行な全閉時の状態から所定の回動角度θ1(略90°)回転し、先端部326a,327aが照明光の光路外(有効範囲外)に位置し、照明光の遮光がない。
Specifically, in the maximum light-shielding state indicated by the solid line in the drawing, the light-shielding
また、図示してはいないが、中間の段階として、遮光シャッター326,327が第2レンズアレイ322に略平行な全閉時に比べて所定の回動角度θ2(0°<θ1<θ2)だけ回転し、先端部326a,327aが光軸Lからある程度離れて一部の照明光の遮光を行う状態にもなる。
Although not shown, as a middle stage, the light-shielding
次に、調光機構の動作について具体的に述べる。
図12は、一対の遮蔽シャッターの全開状態を示す図であって、(a)は側面図、(b)は光軸側から見た図である。
全閉状態から全開状態へと遮光シャッター326,327を移動させる場合、図12(a),(b)に示すように、ステッピングモーター365が反時計回りに回転すると、これに伴って第4ギア部364が同方向へ回転し、第3ギア部363は時計回りに回転する。第2ギア部362は第3ギア部363に同期して反時計回りへ回転することから、これに伴って第1ギア部361が時計回りへ回転する。これにより、遮光シャッター326,327は互いに最も離れた全開状態となる。
Next, the operation of the light control mechanism will be specifically described.
12A and 12B are diagrams showing a fully opened state of the pair of shielding shutters, where FIG. 12A is a side view and FIG. 12B is a view as seen from the optical axis side.
When moving the light-shielding
図13は、最大遮光状態(全閉状態)を示す図であって、(a)は側面図、(b)は光軸側から見た図である。
全開状態から全閉状態へと遮光シャッター326,327を移動させる場合、図13(a),(b)に示すように、ステッピングモーター365が時計周りに回転すると、これに伴って第4ギア部364が同方向へ回転し、第3ギア部363が反時計回りに回転する。第2ギア部362は第3ギア部363に同期して時計回りへ回転し、これに伴って第1ギア部361が反時計回りに回転する。これにより、遮光シャッター326,327は互いに最も近づいて光軸Lと一致する位置において互いに部分的に重なり、最大遮光状態となる。
FIGS. 13A and 13B are diagrams showing the maximum light-shielding state (fully closed state), where FIG. 13A is a side view and FIG. 13B is a view seen from the optical axis side.
When moving the light-shielding
次に、調光機構による遮光領域の変化について述べる。
図14は、調光機構の動作による遮光量(照明光の通過量)の変化について詳細な説明をするための概念図である。
図14に示すように、調光機構は、遮光シャッター326,327をパターンP1〜P4のように回動させることで光源311からの照明光SLの光束の遮光領域を変化させ、照明光SLの調光を行う。パターンP1は、全開の状態(回動角度が略90°の状態)を示し、パターンP4は、全閉の状態(回動角度が略0°の状態)を示している。パターンP1〜P4は、回転角度θ1(0°<θ3<θ2<θ1(90°))による遮光状態の違いを示している。
Next, the change of the light shielding area by the light control mechanism will be described.
FIG. 14 is a conceptual diagram for explaining in detail the change in the light shielding amount (illumination light passage amount) due to the operation of the light control mechanism.
As illustrated in FIG. 14, the light control mechanism changes the light shielding region of the light beam of the illumination light SL from the
パターンP1の全開状態の場合、回動角度θ1の値が90°であり、遮光シャッター326,327は光源311からの光束を遮光しない位置に配置される。この場合、光源311から射出された光束のうち全ての成分が通過して照明光SLとして利用される。
In the fully open state of the pattern P1, the value of the rotation angle θ1 is 90 °, and the
このような全開の状態から遮光領域を増やすように遮光シャッター326,327を回転させてパターン2の状態にした場合、まず、遮光板部7A,7Bによって照明光SLの一部が遮光される。この際、照明光SLのうち中央側の光は遮光板部7A,7Bの各第2切欠部330を透過する。
When the
そして、さらに遮光領域を増やすように遮光シャッター326,327をさらに回転させて、パターンP2の状態よりも閉じたパターンP3の状態にした場合、遮光板部6A,6Bおよび遮光板部7A,7Bによって照明光SLがさらに遮光される。この際には、照明光SLの中心側の光は一部が遮光板部6A,6Bによって遮光されながら第2切欠部330を透過する。
Then, when the
そして、遮光シャッター326,327を閉じてパターンP4の全閉状態にした場合、照明光SLは遮光板部6A,6Bのみによって遮光される。この際、照明光SLは遮光板部6A,6Bによって全て遮光されるわけではなく、照明光の中心側の光は先端の遮光部61a,61bによって遮光されるが、これら遮光部61a,61bの両側に設けられた一対の第1切欠部320,320(図8(a))から漏れるようにして、照明光SLのうち周辺の光が一部透過する。
このように、遮光シャッター326,327が最大遮光状態としたときに、照明光SLのうち中心側の光を遮光するとともに周辺の光を一部透過させることが、コントラスト向上に寄与する。
When the
As described above, when the
以上のように、本実施形態のプロジェクター1は、一対の遮光シャッター326,327を有する調光機構325を備えており、これら各遮光シャッター326,327を所定の回転軸のまわりに回転させて光源311からの光束を部分的に遮光することによって、調光を行う構成となっている。
各遮光シャッター326,327は、それぞれ1枚の基材100を折り返すことで形成されたもので、製造が容易であるとともに使用時における不具合なくすことが可能である。つまり、各シャッター326,327がそれぞれ有している遮光板部6,7を別々の基材を用いて形成しようとすると、これら遮光板部6,7を互いに貼り合せる工程が必要になってくる。これら2つの部品をスポット溶接などにより接合させた場合、溶接部分が変色するためにその部分に熱が溜まってしまう。高温になった溶接部分は次第に溶融する。また、溶接部分が照明光の光路外(有効範囲外)となるような形状にすると遮蔽シャッターが大型化するだけでなく、部分的な接合のため強度の面でも問題がある。
2つの部品をかしめ接合させた場合も同様に、接合部分に変色が生じたり、表面が荒れることで高温になったりすることがある。これに加えて加工工数が増加する等の問題もある。
As described above, the
Each of the light-shielding
Similarly, when two parts are caulked and joined, discoloration may occur in the joined portion, or the surface may become rough, resulting in a high temperature. In addition to this, there is a problem that the number of processing steps increases.
これに対して本実施形態の遮光シャッター326,327は、1つの基材100を所定の位置で折り返すことで対向した部分から遮光板部6,7が形成されているので、従来のようにスポット溶接等が不要になる。このため、接合による変色等が生じず、ある程度高温に達した場合でも部分的に溶けてしまうという不具合を回避することができる。
また、本実施形態では、折り返すことで対向した基材100の端部101a,101b同士をかしめピン(不図示)などを用いて固定している。このかしめ固定は、端部101a,101b間の離れ防止のためであることから基材100ごとに一箇所だけで済む。仮に、2つの板部材が位置合わせされた状態を1箇所のかしめ固定のみで長期間維持するようなことは難しく、複数個所での固定が必要となってしまう。
したがって、本実施形態の構成であれば、加工工程数が減少して製造が容易になるとともに部分的な接合と違って強度の問題も解消される。さらに照明光の照射量が少ない端部101a,101bをかしめているのでかしめ部の熱による劣化も抑えることができる。
On the other hand, the
Moreover, in this embodiment, the
Therefore, with the configuration of the present embodiment, the number of processing steps is reduced, manufacturing becomes easy, and the problem of strength is solved unlike partial bonding. Furthermore, since the
また、本実施形態の調光機構325であれば、一対の遮光シャッター326,327が光軸Lに沿って並べて配置されることから、全閉時に遮光部61a,61bが重なることで、照明光のうち最も輝度の高い中央の光を完全に遮光させることができる。これにより、所望のコントラストを得ることができる。
Further, in the
さらに、第1切欠部320および第2切欠部330により、遮光量の変化を比較的なだらかなものにし、かつ、最大遮光状態において照明光量を十分に下げることができる。また、遮光シャッター326,327およびその周辺構造は簡単な構成で安価に作製できるものであり、コストを抑えてコントラスト比の高い表示画像を投写することが可能な、高性能なプロジェクターが得られる。
Furthermore, the
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As described above, the preferred embodiments according to the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to the examples. It is obvious for those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims. It is understood that it belongs to.
先の実施形態では、一対の遮光シャッター326,327が光軸方向でずれるようにして配置された構成について述べたが、図15に示すように、遮光シャッター326,327の位置を光軸方向で一致させて配置してもよい。この場合、全閉時には各遮光シャッター326,327の先端部326a,327aどうしが当接することとなる。また、このような構成にする場合には、同期して回転する遮光シャッター326,327の遮光作用が互いに等しくなるような形状となっていることが好ましい。
In the previous embodiment, the configuration in which the pair of
また、遮光シャッター326,327を構成する基材100の折り返し方向は、光軸Lに直交する水平方向に一致する方向でなくても良い。例えば、遮光板部6A,6Bの遮光部61a,61bの先端側に折り返し部110が形成されるようにしてもいいし、遮光板部6A,6Bの遮光部61a,61bとは反対側の端部に折り返し部110が形成されるようにしてもよい。
Further, the folding direction of the
先の実施形態では第2切欠部330を設けた構成としたが、必ずしもこれに限定されるのではなく、第2切欠部330が設けられていない構成としても構わない。しかしながら、色むら抑制のためには第2切欠部330を設けることが望ましい。
In the previous embodiment, the
1…プロジェクター、L…光軸、O…回転軸、32…照明光学装置(照明光学系)、61a,61b…遮光部(第1遮光部)、71a,71b…遮光部(第2遮光部)、311…光源、320…切欠部、320…第1切欠部、325…調光機構(遮光機構)、326…遮光シャッター(遮光板部)、326,327…遮光シャッター(遮光部材)、326a,327a…先端部、328・・・遮光部、329・・・駆動部、330…第2切欠部、352…液晶ライトバルブ(光変調装置)
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記光源からの光束を部分的に遮光可能な遮光機構を有する照明光学系と、
前記照明光学系からの照明光によって照明される光変調装置と、を備え、
前記遮光部は、所定の回転軸のまわりに回動することで遮光領域の大きさを変化させる一対の遮光板部を有し、
前記遮光板部は、前記最大遮光位置とされた際に、前記光軸に略直交する方向に延在する第1遮光部と、前記第1遮光部に対して前記照明光の射出側に、先端側が前記第1遮光部から離れるように前記第1遮光部に対して傾斜する第2遮光部とを有し、前記第1遮光部および前記第2遮光部は1つの基材を折り返すことにより構成されている
ことを特徴とするプロジェクター。 A light source;
An illumination optical system having a light blocking mechanism capable of partially blocking the light flux from the light source;
A light modulation device illuminated by illumination light from the illumination optical system,
The light-shielding portion has a pair of light-shielding plate portions that change the size of the light-shielding region by rotating around a predetermined rotation axis,
When the light shielding plate portion is at the maximum light shielding position, the first light shielding portion extending in a direction substantially orthogonal to the optical axis, and the illumination light exit side with respect to the first light shielding portion, A second light-shielding portion that is inclined with respect to the first light-shielding portion so that a distal end side is separated from the first light-shielding portion, and the first light-shielding portion and the second light-shielding portion are configured by folding one base material. A projector characterized by being configured.
ことを特徴とする請求項1に記載のプロジェクター。 The projector according to claim 1, wherein both ends of the folded base material are caulked and fixed to each other.
ことを特徴とする請求項1または2に記載のプロジェクター。 3. The projector according to claim 1, wherein at least one end portion of the substrate that is folded back is caulked and fixed to a connecting member having a thermal conductivity smaller than that of the substrate.
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のプロジェクター。 4. The projector according to claim 1, wherein the base material is folded from a direction intersecting an opening / closing direction of the optical axis and the light shielding plate part. 5.
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